傅里葉變換輪廓術在通信原理課程的教學應用

李雪，陶曾杰，雷 琳

（湖南信息學院電子科學與工程學院，長沙 410151）

0 引言

通信原理課程是電子信息工程、通信工程等新工科專業的核心課程，內容抽象，體系繁雜。為講好該課程，各高校教師在教學設計、教學手段等方面進行了各種優化［1-6］。在模擬和數字通信系統教學講解中，教師從時域推導到頻域分析，公式較多，學生常在推導過程中迷失，看不到通信系統調制、解調的全貌，對這門課失去學習信心［7］。在抑制載波雙邊帶調制系統［8-9］教學過程中，教師一般講授基帶信號在頻域調制前后位置、形狀變化情況，并與基帶信號在時域的波形變化對比，其中涉及載波、頻譜搬移、頻譜提取和低通濾波等概念。在抽樣定理教學過程中，需要教師講解抽樣速率、頻譜分離和頻譜混疊等內容。在二進制振幅鍵控等數字頻帶傳輸系統部分需要講解帶通濾波和低通濾波等內容。學生如果對濾波、調制、解調中頻譜結構、位置的變化過程等內容沒有非常清晰的認識，在整個課程學習中都會處于似懂非懂狀態，極大降低學習熱情。如何在課程中加深學生對時域頻域變換、頻譜結構和頻域常見操作的理解和認識，是講好該課程的關鍵。

1 傅里葉變換輪廓術

1.1 傅里葉變換輪廓術簡介

三維重建是當今社會熱點，其關鍵技術之一的主動三維結構光成像技術［10-11］，具有較高的測量準確度、靈敏度和較強的穩定性。Takeda等［12］將傅里葉變換的思想引入結構光投影的三維面形測量技術中，提出傅里葉變換輪廓術（Fourier Transform Profilometry，FTP）?！?br>